一种软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，该粘合剂包括A组分和B组分，A组分为由聚酯二元醇、聚醚二元醇及植物油多元醇中的至少两种与二异氰酸酯化合物反应得到的异氰酸酯封端聚氨酯预聚物，B组分为聚醚二元醇和/或聚醚三元醇与聚丙烯酸酯多元醇组成的多元醇混合物，其中，所述A组分25℃粘度为1000‑4000mPa.s，其异氰酸酯基团重量含量为13％‑18％，所述B组分25℃粘度为500‑2000mPa.s，其羟值为50‑180mgKOH/g；A组分与B组分按照摩尔比NCO：OH＝1.1‑1.8：1的比例进行混合，得到的无溶剂粘合剂在35‑45℃下的粘度为500‑800mPa.s。本发明专利技术可提供复合膜优异的熟化剥离强度，且复合膜经135℃蒸煮30分钟后仍可保持良好剥离强度，适用于医药、食品包装、工业包装等领域中各种塑料薄膜、镀铝膜等材料的复合。

A solvent resistant and solvent free adhesive for soft packaging and its preparation method

The invention provides a high boiling solvent free adhesive for soft packaging, the adhesive comprises A component and B component, A component isocyanate reacted by at least two with a diisocyanate compound polyester polyol, polyether diol and vegetable oil polyol in the end of the polyurethane prepolymer, B component for polyether diol and / or polyether alcohols and three polyacrylic polyols composed of polyol mixture, wherein, the A component 25 C viscosity is 1000 4000mPa.s, the isocyanate group content of 13% 18%, the group B was divided into 25 degrees viscosity is 500 2000mPa.s, 50 180mgKOH/g the hydroxyl; A components and B components according to a molar ratio of NCO:OH = 1.1 of the proportion of 1.8:1 were mixed, obtained without solvent adhesive viscosity at 35 DEG C of 500 45 800mPa.s. The invention can provide excellent ripening and peeling strength of the composite membrane, and the composite membrane can still maintain good peel strength after 135 minutes of cooking for 30 minutes, and is suitable for composite materials of various plastic films, aluminized films and other materials in the fields of medicine, food packaging, industrial packaging, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂及其制备方法
本专利技术涉及一种具有优异粘接性能和耐蒸煮性能的无溶剂粘合剂，本专利技术粘合剂可适用于医药、食品包装、工业包装等领域中各种塑料薄膜、镀铝膜等材料的复合。
技术介绍
无溶剂粘合剂是一种可应用于复合材料，特别是软包装复合领域的非挥发性绿色粘合剂。在材料复合过程中，无溶剂粘合剂不产生有毒气体，也不会存在食品、药物等有毒溶剂残留的危害。由于使用无溶剂粘合剂在复合过程中无挥发物产生，因此可实现低能耗、高车速下的复合。专利文献CN96106661中公开了一种无溶剂粘合剂，使用丙烯酸酯类单体或乙烯基单体的聚合物与聚醚多元醇和/或聚酯多元醇混合，同异氰酸酯单体反应生成NCO封端的聚氨酯粘合剂。与未改性的聚氨酯相比，该粘合剂初粘力好，但是粘合剂在100℃时粘度高于2000mPa.s，不易实现低温高速涂布，专利技术中粘合剂的耐蒸煮性虽未涉及，但是单组份无溶剂粘合剂受其交联密度以及固化程度的限制，耐蒸煮性能通常低于双组份无溶剂粘合剂。专利文献CN102604583中公开了一种无溶剂型复膜胶，在配方中通过使用硅烷偶联剂改性的多元醇提高了复膜胶的耐热性和斥水性，该方法制备的无溶剂粘合剂在60℃的粘度为1000mPa.s左右，复合后样品经100℃水煮3小时后可保持良好的剥离强度。虽然该专利技术中涉及到的粘合剂涂布性能较好，但粘度较高，需要在至少50℃条件下进行复合，且仅能耐受100℃水煮条件。目前使用无溶剂粘合剂复合时的涂布量通常在0.8-2.0g/m2，涂布车速为300-500m/min，而现有技术中涉及的具有耐蒸煮性能的粘合剂通常粘度较高，需在50℃以上的温度条件下进行混胶、涂布，其施工条件要求较高。随着食品包装技术逐渐完善，市场对无溶剂粘合剂涂布工艺的简单化以及最终产品的耐蒸煮性能要求也越来越高，因此，可实现低温复合且低涂布量时仍可具有优异剥离强度和耐蒸煮性能的无溶剂粘合剂是本领域的重点研究方向。
技术实现思路
针对无溶剂粘合剂存在的以上问题，本专利技术提供了一种软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，该粘合剂不仅可实现低温复合，而且涂布量在剥离强度高，具有耐135℃高温蒸煮的特性，可适用于医药、食品等领域中各种塑料薄膜、镀铝膜等材料的复合.此外本专利技术还提供了上述耐蒸煮粘合剂的制备方法。本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案为：一种软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，其包括A组分和B组分，其中A组分包括由聚酯二元醇、聚醚二元醇及植物油多元醇中的至少两种多元醇混合物与二异氰酸酯化合物反应得到的异氰酸酯封端聚氨酯预聚物，B组分包括由聚醚二元醇和/或聚醚三元醇与聚丙烯酸酯多元醇组成的多元醇混合物。上述软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，所述A组分包括由60-100重量份的聚酯二元醇、聚醚二元醇及植物油多元醇中的至少两种多元醇组合物与100重量份的二异氰酸酯化合物反应得到的异氰酸酯封端聚氨酯预聚物，所述A组分在25℃时粘度为1000-4000mPa.s；所述B组分所包含的多元醇混合物中，各多元醇所占多元醇混合物总重量比例为聚醚二元醇和/或聚醚三元醇50％-70％、聚丙烯酸酯多元醇30％-50％；所述B组分在25℃时粘度为500-2000mPa.s。上述软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，所述A组分聚酯二元醇可通过二羧酸、脂肪族二醇经缩聚反应制得，其中，所述二羧酸为脂肪族或芳香族的含两个羧基的有机物，包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、壬二酸中一种或多种的混合物；所述脂肪族二醇分子中连接两个羟基的碳原子数不少于4，可选自1,4-丁二醇、1,6-己二醇、一缩二乙二醇、新戊二醇、2-丙基-1,6-己二醇中的一种或多种的混合物；上述软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，所述B组分中聚丙烯酸酯多元醇通过(甲基)丙烯酸酯单体与含羟基丙烯酸酯单体经自由基聚合得到。上述软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，所述B组分中聚丙烯酸酯多元醇的玻璃化转变温度为-25℃-0℃。上述软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，所述B组分中聚醚二元醇和/或聚醚三元醇的重均分子量为400-3000。上述软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，所述A组分的异氰酸酯封端聚氨酯预聚物的异氰酸酯基团重量含量为13％-18％；所述B组分的多元醇混合物羟值为50-180mgKOH/g。本专利技术提供的一种软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂的制备方法，制备步骤如下：(1)将聚酯二元醇、聚醚二元醇及植物油多元醇中至少两种多元醇混合物于-0.09--0.1MPa，110-120℃条件下除水1-2小时，降温至40-50℃，氮气保护条件下，加入二异氰酸酯化合物，70-75℃条件下反应3-4小时得到A组分；(2)将聚醚二元醇和/或聚醚三元醇于-0.09--0.1MPa，110-120℃条件下除水1-2小时，降温至75-80℃，氮气保护下将(甲基)丙烯酸酯单体、含羟基丙烯酸酯单体与引发剂混合均匀后3-4小时内滴入反应体系中，反应6-7小时后降温至25-30℃得到B组分；(3)将上述A组分和B组分在室温充分混合得到软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂。上述制备方法，A组分与B组分按照摩尔比NCO：OH＝1.1-1.8：1的比例进行混合，所得无溶剂粘合剂在35-45℃条件下的粘度为500-800mPa.s。本专利技术的所述软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，可应用于包括PET、PE、CPP、PA、BOPP、VMPET及铝箔任意两种材料的粘合。本专利技术有益效果在于：通过端异氰酸酯预聚物A组分和由聚醚二元醇和/或聚醚三元醇与聚丙烯酸酯多元醇组成的B组分制备得到无溶剂粘合剂，该粘合剂在35-45℃条件下的粘度为500-800mPa.s，可实现低涂布量(0.5-1.8g/m2)、高车速(300-500m/min)涂布，本专利技术涉及的无溶剂粘合剂熟化剥离强度高，并且经135℃，30分钟蒸煮后剥离强度下降幅度低于10％，该无溶剂粘合剂适用于医药、食品等领域中各种塑料薄膜、镀铝膜等材料的复合。具体实施方式本专利技术的A组分包括由60-100重量份的聚酯二元醇、聚醚二元醇及植物油多元醇中的至少两种多元醇组合物与100重量份的二异氰酸酯化合物反应得到的异氰酸酯封端聚氨酯预聚物；所述A组分在25℃时粘度为1000-4000mPa.s，优选2000-3000mPa.s。所述B组分所包含的多元醇混合物中，各多元醇所占多元醇混合物总重量比例为聚醚二元醇和/或聚醚三元醇50％-70％、聚丙烯酸酯多元醇30％-50％；所述B组分在25℃时粘度为500-2000mPa.s，优选800-1800mPa.s。所述A组分中含两个及以上羟基的聚酯多元醇可通过二羧酸、脂肪族二醇经缩聚反应制得；其中构成所述A组分中聚酯多元醇的二羧酸可采用脂肪族或芳香族的含两个羧基的有机物，包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、壬二酸中一种或多种的混合物；脂肪族二醇可采用分子中连接两个羟基的碳原子数不少于4的二醇，可选自1,4-丁二醇、1,6-己二醇、一缩二乙二醇、新戊二醇、2-丙基-1,6-己二醇中的一种或多种的混合物。所述A组分中二异氰酸酯化合物可选自但不仅限于异氟尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、碳化二亚胺改性MDI、六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种混合物。为了提高粘合剂的耐蒸煮性并降低体系粘度，本专利技术中所述B组分中含有聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，其特征在于：包括A组分和B组分，其中A组分包括由聚酯二元醇、聚醚二元醇及植物油多元醇中的至少两种多元醇混合物与二异氰酸酯化合物反应得到的异氰酸酯封端聚氨酯预聚物，B组分包括由聚醚二元醇和/或聚醚三元醇与聚丙烯酸酯多元醇组成的多元醇混合物。

【技术特征摘要】
1.一种软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，其特征在于：包括A组分和B组分，其中A组分包括由聚酯二元醇、聚醚二元醇及植物油多元醇中的至少两种多元醇混合物与二异氰酸酯化合物反应得到的异氰酸酯封端聚氨酯预聚物，B组分包括由聚醚二元醇和/或聚醚三元醇与聚丙烯酸酯多元醇组成的多元醇混合物。2.如权利要求1所述软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，其特征在于：所述A组分包括由60-100重量份的聚酯二元醇、聚醚二元醇及植物油多元醇中的至少两种多元醇组合物与100重量份的二异氰酸酯化合物反应得到的异氰酸酯封端聚氨酯预聚物，所述A组分在25℃时粘度为1000-4000mPa.s；所述B组分所包含的多元醇混合物中，各多元醇所占多元醇混合物总重量比例为聚醚二元醇和/或聚醚三元醇50％-70％、聚丙烯酸酯多元醇30％-50％；所述B组分在25℃时粘度为500-2000mPa.s。3.如权利要求2所述软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，其特征在于：所述A组分聚酯二元醇可通过二羧酸、脂肪族二醇经缩聚反应制得，其中，所述二羧酸为脂肪族或芳香族的含两个羧基的有机物，包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸或壬二酸中一种或多种的混合物；所述脂肪族二醇分子中连接两个羟基的碳原子数不少于4，选自1,4-丁二醇、1,6-己二醇、一缩二乙二醇、新戊二醇或2-丙基-1,6-己二醇中的一种或多种的混合物。4.如权利要求3所述软包装用耐蒸煮无溶剂粘合剂，其特征在于：所述B组分中聚丙烯酸酯多元醇通过(甲基)丙烯酸酯单体与含羟基丙烯酸酯单体经自由基聚合得到。5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永杰，田丛，黄建滔，刘瀛，
申请(专利权)人：中国乐凯集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13